Технология токарных работ
Понятие о процессе образования стружки
Процесс резания — это процесс образования стружки. Он сопровождается сложными физическими явлениями — пластическими деформациями, тепловыделением, образованием нароста на режущей части инструмента и т. д., оказывающими непосредственное влияние на работу режущего инструмента, производительность труда и качество обработки.
Заготовка — необработанный кусок металлического материала, по форме напоминающий деталь, которую окончательно можно получить, например, обработкой резанием. Слой металла, который удаляют с заготовки, для того чтобы получить из нее деталь, называют припуском. Следовательно, процесс резания характеризуется снятием припуска с заготовки.
Процесс резания на токарном станке может происходить при условии, если будут осуществляться одновременно два его основных движения: главное движение и движение подачи. Главным движением является вращательное движение, совершаемое заготовкой, на него расходуется большая часть мощности станка. Если мы подведем к вращающейся заготовке резец, то он проточит кольцевую канавку, а чтобы обработать заготовку по всей цилиндрической поверхности, необходимо перемещение резца вдоль ее оси. Движение подачи — это поступательное движение резца, обеспечивающее непрерывное врезание его в новые слои металла.
На заготовке различают обрабатываемую поверхность, обработанную поверхность и поверхность резания .
Обрабатываемой называют поверхность , с которой должен быть удален слой металла; обработанной называют поверхность , полученную после снятия стружки (слоя металла). Поверхность , образуемая на обрабатываемой заготовке непосредственно режущей кромкой инструмента, называют поверхностью резания. Поверхность резания может быть конической, цилиндрической, плоской (торцовой) и фасонной.
В машиностроении применяют разнообразные по форме и размерам режущие инструменты, но принцип работы всех их в основном сходен. Поэтому процесс образования стружки целесообразно рассматривать на примере работы резца — наиболее простого режущего инструмента
Презентация "Стальной коготь"
Скачать презентацию в архиве (для этого вам понадобится архиватор, умеющий распаковывать архивы .rar)
Нарезание внутренней резьбы метчиками
Внутренние резьбы диаметром до 20 мм нарезают на токарном станке метчиками. Метчик представляет собой винт того же диаметра, шага и угла профиля резьбы, что и нарезаемая им резьба, изготовляется из инструментальной стали и имеет продольные 2 стружечные канавки. На пересечении канавок с витками резьбы образуются резьбовые гребенки. Работа резания выполняется заборной, т. е. конической, частью метчика, у которой высота режущих зубцов гребенки постепенно повышается. По мере ввинчивания метчика в отверстие заборная часть прорезает резьбовые канавки: каждый зубец срезает небольшую часть припуска и после прохода заборной части резьба приобретает полный профиль. Зубья на заборной части метчика затылованы, т. е. имеют заднюю (затылочную) поверхность, выполненную по математической кривой — архимедовой спирали, благодаря чему образуется задний угол а, облегчающий процесс резания. За заборной частью метчика расположена калибрующая часть, не имеющая затыловки (а=0), она служит для направления метчика по резьбе и для зачистки (калибрования) профиля резьбы.После затупления метчик можно затачивать по передним поверхностям режущих гребенок, т. е. по дну стружечной канавки. Так как на калибрующей части не имеется заднего угла, то после переточек диаметр резьбы метчика не изменяется.
По числу перьев различают трехперые и четырехперые метчики. Метчики бывают ручные (слесарные) и машинные (станочные). Метчики обычно применяются комплектом из двух или трех штук, между которыми распре деляется припуск на обработку. Например, для комплекта из двух метчиков 70% нагрузки приходится на первый метчик и 30% на второй. Возможно нарезание резьбы на полный профиль и одним машинным метчиком. На каждом метчике клеймится марка инструментальной стали и обозначение резьбы. Для отличия первого, второго и третьего метчиков комплекта на хвостовике метчика нанесено соответствующее количество кольцевых рисок.
ля нарезания резьбы в гайках применяются гаечные метчики с длинным заборным конусом. Чтобы метчик направлялся точно по оси обработанного отверстия, его закрепляют в качающуюся самовыдвижную оправку.
Нарезание наружной резьбы плашками
Плашки применяются для нарезания на наружной поверхности крепежной резьбы треугольного профиля с шагом до 2 мм. Иногда плашки применяют для калибрования резьбы крупного шага, предварительно нарезанной резцом. Плашка представляет собой гайку, изготовленную из инструментальной стали и имеющую такую резьбу, для нарезания которой она предназначена. В этой гайке в зависимости от размеров ее просверлено
3—8 отверстий, пересекающих резьбу. На пересечении поверхности отверстий с поверхностью резьбы образуются режущие гребенки, причем за счет фасок на гребенках образуется заборный конус, который выполняет работу резания, а на цилиндрической части резьбы— калибрующая часть плашки (5—6 ниток), которая калибрует резьбу по размеру и чистоте. Плашки используются с двух сторон: после износа
заборного конуса с одной стороны плашку поворачивают в плашкодержателе и работу ведут другой стороной. На торце плашки маркируется размер резьбы и материал плашки. Резьбонарезная плашка крепится в ручном плашкодержателе-воротке или в самоустанавливающемся плашкодержателе, который вставляется в пиноль задней бабки.
В зависимости от износа плашки и вязкости металла заготовки размер резьбы можно регулировать по среднему диаметру, для чего на плашке делают прорезь и регулируют винтами плашкодержателя . При нарезании резьбы плашкой, закрепленной в ручном плашкодержателе, плашку подводят к заготовке, подпирая плашкодержатель торцом пиноли задней бабки; рукоятка плашкодержателя упирается в суппорт. После нарезания двух-трех витков с поджимом дальнейшая подача плашки происходит самозатягиванием. Для устранения перекоса плашки плашкодержатель поджимают упором, закрепленным в резцедержателе, а рукоятку плашкодержателя упирают в планку, которая
также закреплена в резцедержателе .
Стержень под нарезание резьбы плашкой обтачивают на диаметр меньший, чем диаметр нарезаемой резьбы, для компенсирования некоторого выдавливания металла. Рекомендуемые размеры стержней под нарезание резьбы приводятся в справочниках.
Перед началом нарезания резьбы на конце заготовки следует проточить фаску для облегчения захода плашки. Нарезание резьбы плашками выполняют со скоростью резания 2—4 м/мин по стали и чугуну и до 10 м/мин по цветным металлам.
Обработка резьбовых поверхностей
значения g, для вязких и цветных - большие значения g. При нарезании резьбы на деталях из высоколегированных жаропрочных сталей g=5-10 градусов для черновых и чистовых резцов. При нарезании резьбы чистовыми резцами на деталях из конструкционных сталей принимают g=0. Правильность заточки резцов проверяют шаблоном.
Резьбонарезные резцы:
а - прямой, б - круглый, в - изогнутый
Резьбонарезные резцы оснащают пластинами из быстрорежущей стали и твердых сплавов. При обработке стальных деталей применяют резцы с пластинами из твердых сплавов марок Т15К6 и Т14К8 (на предварительных операциях), Т30К4 и Т15К6 (на окончательных операциях). При обработке чугунных деталей применяют резцы с пластинами из твердых сплавов марок ВК6М, ВКЗМ, В2К или ВК4.
Предварительно деталь обтачивают таким образом, чтобы ее наружный диаметр был меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы. Для метрической резьбы диаметром до 30 мм эта разница ориентировочно составляет 0,14- 0,28 мм; диаметром до 48 мм - 0,17-0,34 мм; диаметром до 80 мм - 0,2-0,4 мм. Уменьшение диаметра заготовки обусловлено тем, что при нарезании резьбы материал заготовки деформируется, и в результате этого наружный диаметр резьбы увеличивается.
Нарезание резьбы в отверстии производят или сразу после сверления (если к точности резьбы не предъявляют высоких требований) или после его растачивания (для точных резьб). Диаметр отверстия под резьбу Doтв=d-Р, где Doтв - диаметр отверстия, d - наружный диаметр резьбы, Р - шаг резьбы (все размеры в мм). Диаметр отверстия под резьбу должен быть несколько больше внутреннего диаметра резьбы, так как в процессе нарезания резьбы металл деформируется и в результате этого диаметр отверстия уменьшается. Поэтому результат, полученный по приведенной выше формуле, увеличивают на 0,2-0,4 мм при нарезании резьбы в вязких материалах (стали, латуни и др.) и на 0,1-0,02 мм при нарезании резьбы в хрупких материалах (чугуне, бронзе и др.).
В зависимости от требований чертежа резьба может заканчиваться канавкой для выхода резца. Внутренний диаметр канавки должен быть на 0,1-0,3 мм меньше внутреннего диаметра резьбы, а ширина канавки b=2-ЗР. При нарезании болтов, шпилек и некоторых других деталей при отводе резца образуется, как правило, сбег резьбы. Для более удобного и точного нарезания резьбы на торце обрабатываемой детали выполняют уступ длиной 2-3 мм, диаметр которого равен внутреннему диаметру резьбы. По этому уступу определяют последний проход резца, после окончания нарезания резьбы уступ срезают. Точность резьбы во многом зависит от правильной установки резца. Для того чтобы установить резец по биссектрисе угла профиля резьбы перпендикулярно оси обрабатываемой детали, используют шаблон, который устанавливают на обработанной поверхности детали вдоль линии центров станка. Профиль резца совмещают с профилем шаблона и проверяют правильность установки резца по просвету. Резьбонарезные резцы следует устанавливать строго по линии центров станка.
При нарезании резьбы резцами подача равна шагу нарезаемой резьбы. Скорость резания для резцов из быстрорежущих сталей при обработке стали средней твердости u=20-35 м/мин для черновых проходов и u=25-50 м/мин для чистовых проходов. При обработке деталей из чугуна средней твердости скорость резания уменьшают в два раза. Скорость резания для резцов с пластинами из твердого сплава Т15К6 при обработке сталей средней твердости u=100-150 м/мин. Большие значения скорости резания принимают при нарезании резьб с Р<2 мм, а меньшие - при нарезании резьб с Р<6 мм. На токарных станках резьбу нарезают резцами за несколько проходов. После каждого прохода резец отводят в исходное положение. По нониусу винта поперечной подачи устанавливают требуемую глубину резания и повторяют проход. При нарезании резьбы с шагом до 2 мм подача составляет 0,05-0,2 мм. Если резьбу нарезать одновременно двумя режущими кромками, то образующаяся при этом стружка спутывается и ухудшает качество поверхности резьбы. Поэтому перед рабочим проходом резец следует смещать на 0,1-0,15 мм поочередно вправо или влево, используя осевую подачу верхнего суппорта, в результате чего обработка ведется только одной режущей кромкой. Число черновых проходов 3-6, а чистовых - 3. Схема установок резца при нарезании резьбы показана на рисунке слева.
Рис. 1. Нарезание внутренней резьбы: |
|
Рис. 2. Нарезание наружной резьбы: |
|
|
|
